Фізичні властивості рідини

1. В'язкість – властивість рідини опиратися зрушенню або ковзанню її шарів і обумовлюється внутрішнім тертям рідини.

В'язкість змінюється в широких межах.

Сила тертя між шарами:

,

де – коефіцієнт рідинного тертя (динамічний коефіцієнт в'язкості);

s – площа шарів, що торкаються;

– градієнт швидкості, що характеризує зміну швидкості рідини по глибині потоку.

Розмірності коефіцієнта рідинного тертя:

; ;

μ звичайно вимірюють в .

Для практичних розрахунків застосовується відносна в'язкість, що враховує кінематичний коефіцієнт в'язкості:

,

де – щільність рідини.

Розмірності коефіцієнта :

.

У системі СГС кінематична в'язкість виміряється в стоксах або сантистоксах; 1 сст (сантистокс) = 10^-6 , 1 ст (стокс) = 100 сст.

Умовна в'язкість:

;

,

де – час витікання 200 см³ через малий отвір діаметром 2.8 мм;

– час витікання дистильованої води через той же отвір при температурі 20 градусів С.

Переклад одиниць у кінематичну в'язкість:

.

В'язкість істотно залежить від температури робочої рідини (рисунок 2.1,б):

,

де – в'язкість при початковій температурі ;

– коефіцієнт, що залежить від сорту олії; ;

– температура рідини при в'язкості .

Для олії коефіцієнти ν і в'язкості визначаються по формулах:

; ,

де , – в'язкість при 50 С.

В'язкість для повітря

.

В'язкість залежить від тиску (рисунок 2.1, а):

,

де , залежить від температури рідини;

– в'язкість при початковому тиску ;

р – тиск рідини при в'язкості μ₁.

рідина

повітря

а) б)

Рисунок 2.1 – Залежності в'язкості від тиску і температури

При тиску порядку МПа олія на нафтовій основі твердіє.

2. Стискальність рідини оцінюється коефіцієнтом стискальності :

, ,

де

;

;

;

де – модуль пружності рідини.

Для більшості мінеральних олій при атмосферному тиску: МПа, для повітря: МПа.

Коефіцієнт стискальності використовується при динамічних розрахунках, при розрахунках амортизаторів, гідравлічних пружин.

Коефіцієнт залежить від тиску рідини. При тиску до 150 МПа:

.

Щільність рідини

3. Щільність дорівнює:

; .

Щільність рідини незначно залежить від тиску.

При МПа (200 )

,

де – щільність при атмосферному тиску.

Щільність для газу

,

де R – універсальна газова постійна, =287 Дж/кг ДО (для повітря);

р – тиск газу;

Т – температура газу в К.

Щільність рідини від температури виражається за допомогою статичних рядів

;

де ρ – щільність рідини при температурі Т,

.